[發明專利]基于頻譜的SAR圖像低散射區域散射值的估計方法

有效

• 申請號: 201611135779.3
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN106526592B
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 孟輝;王小青;種勁松
• 申請（專利權）人: 中國科學院電子學研究所
• 主分類號: G01S13/90
• 分類號: G01S13/90
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種基于頻譜的SAR圖像低散射區域散射值的估計方法，其包括步驟如下：

步驟1、根據SAR接收的原始數據生成并保存單視復圖像；

步驟2、將所述單視復圖像分成n個子圖像塊，對每個所述的子圖像塊進行多普勒中心頻率估計，并將所述多普勒中心頻率移至零頻位置；其中，n為大于等于1的正整數；

步驟3、計算每個所述子圖像塊的散射率初值和多普勒中心頻率移至零頻的多普勒頻譜；

步驟4、根據每個所述子圖像塊的散射率初值和多普勒頻譜，運用最大似然估計和牛頓迭代法估計出每個子圖像塊的相對散射值；

步驟5、計算每個子圖像塊的絕對散射值。

2.如權利要求1所述的基于頻譜的SAR圖像低散射區域散射值的估計方法，其特征在于，所述牛頓迭代法的迭代公式為：

其中，M是每個子圖像塊的多普勒譜的點數，F_r是SAR系統的雷達脈沖重復頻率，P_c(f_i)、P_L(f_i)、P_R(f_i)分別為多普勒頻譜主瓣、左旁瓣和右旁瓣的第i個點數的能量譜，p_n-X(f_i)、p_n(f_i)、p_n+X(f_i)分別是第n-X個、第n個和第n+X個子圖像塊的多普勒頻譜的第i個點數的能量譜，α表示天線俯仰角，分別是第n-2X個、第n-X個、第n個、第n+X個和第n+2X個子圖像塊的相對散射值，i為大于等于1的自然數。

3.如權利要求1所述的基于頻譜的SAR圖像低散射區域散射值的估計方法，其特征在于，所述最大似然估計的公式表示為：

其中，上式中的g(p_n(f₁) p_n(f₂) … p_n(f_M))、g(p_n-X(f₁) p_n-X(f₂) … p_n-X(f_M))、g(p_n+X(f₁) p_n+X(f₂) … p_n+X(f_M))分別是第n個、第n-X個和第n+X個子圖像塊的概率密度函數，p_n(f_i)是第n個子圖像塊的第i個頻率點的能量譜。

4.如權利要求1所述的基于頻譜的SAR圖像低散射區域散射值的估計方法，其特征在于，根據以下公式計算所述每個圖像塊的絕對散射值：

其中，R、α和G分別表示目標斜距、天線俯仰角和特定像素的系統增益，g(α)為俯仰角為α時的兩路天線增益，K是定標常數，R_ref、α_ref和G_ref分別表示參考位置處的斜距、俯仰角和系統增益。

5.如權利要求1所述的基于頻譜的SAR圖像低散射區域散射值的估計方法，其特征在于，所述牛頓迭代法的初值為所述每個子圖像塊的散射率初值。

6.如權利要求1所述的基于頻譜的SAR圖像低散射區域散射值的估計方法，其特征在于，所述步驟1中生成單視復圖像時，方位向的壓縮采用無權匹配濾波器。

7.如權利要求1所述的基于頻譜的SAR圖像低散射區域散射值的估計方法，其特征在于，所述單視復圖像的方位向能量譜與所述SAR原始數據具有相同的模型特征：

p_s(f,x₀,y₀)＝p_r(f,x₀,y₀)|H(f)|²＝p_r(f,x₀,y₀)；

其中，是方位向無權匹配濾波器，p_s(f,x₀,y₀)和p_r(f,x₀,y₀)分別是單視復圖像和SAR原始數據的能量譜，f為多普勒中心頻率，λ為SAR系統波長，V是SAR平臺的運動速度。